发光毯的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种发光毯，包括：第一基板，第一基板的上表面具有图形化设置的凹槽；发光层,发光层设置在第一基板上表面的图形化设置的凹槽内，发光层在通电时能够发光；第一上盖面层，第一上盖面层位于第一基板之上，上盖面层为透明材料制成或者上盖面层具有与第一基板上表面的图形化设置的凹槽匹配的镂空部分；摩擦发电层，摩擦发电层受到挤压时能够产生电能，摩擦发电层与发光层电性连接；以及第一下封底层，第一下封底层位于第一基板之下。本实用新型的发光毯能够灵活供电自发光，无需电池驱动、节约了能耗，无需更换电池、维护方便，以及不存在电池漏电危险、安全可靠，并且降低了地毯的厚度，使其更加美观的同时降低了制作成本。
【专利说明】发光毯
【技术领域】
[0001]本实用新型属于发光装置【技术领域】，具体涉及一种发光毯。
【背景技术】
[0002]地毯是一种具有悠久历史传统的工艺品。传统的地毯广泛应用于住宅、宾馆、舞台、展览厅、体育馆等场所，有减少噪音、隔热和防潮的效果。目前存在的发光地毯可以增加地毯的艺术效果和照明效果，但是现在大多数的发光地毯一般采用电池供电，存在需要定时更换电池，电池用完后就不能进行发光，而且更换电池费时且非常麻烦，不能灵活供电的缺点，并且因设置电池导致地毯整体的厚度增加，造成不美观和制作成本增高的问题。。
实用新型内容
[0003]本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0004]为此，本实用新型的目的在于提出一种发光毯。
[0005]为了实现上述目的，根据本实用新型的实施例的发光毯，包括:第一基板，所述第一基板的上表面具有图形化设置的凹槽；发光层，所述发光层设置在所述第一基板上表面的图形化设置的凹槽内，所述发光层在通电时能够发光；第一上盖面层，所述第一上盖面层位于所述第一基板之上，所述上盖面层为透明材料制成或者所述上盖面层具有与所述第一基板上表面的图形化设置的凹槽匹配的镂空部分；摩擦发电层，所述摩擦发电层受到挤压时能够产生电能，所述摩擦发电层与所述发光层电性连接；以及第一下封底层，所述第一下封底层位于所述第一基板之下。
[0006]根据本实用新型实施例的发光毯，能够灵活供电自发光，无需电池驱动、节约了能耗，无需更换电池、维护方便，以及不存在电池漏电危险、安全可靠，并且降低了地毯的厚度，使其更加美观的同时降低了制作成本。
[0007]另外，根据本实用新型实施例的发光毯还可以具有如下附加技术特征:
[0008]在本实用新型的一个实施例中，所述第一基板下表面设置有凹槽，所述摩擦发电层设置在所述第一基板下表面的凹槽内。
[0009]在本实用新型的一个实施例中，还包括:第二基板，所述第二基板位于所述第一基板旁侧，所述第二基板上表面或下表面设置有凹槽，所述摩擦发电层设置在所述第二基板上表面或下表面的凹槽内；第二上盖面层，所述第二上盖面层设置在所述第二基板之上；以及第二下封底层，所述第二下封底层设置在所述第二基板之下。
[0010]在本实用新型的一个实施例中，所述第一基板为弹性高分子材料。
[0011]在本实用新型的一个实施例中，所述第二基板为弹性高分子材料。
[0012]在本实用新型的一个实施例中，所述发光层具体包括=SfLED点光源，所述LED点光源均匀设置在所述第一基板上表面的图形化设置的凹槽内；或至少一条贴片LED灯带，所述贴片LED灯带设置在所述第一基板上表面的图形化设置的凹槽内。
[0013]在本实用新型的一个实施例中，所述发光层具体包括=SfLED点光源，所述LED点光源设置在所述第一基板上表面图形化设置的凹槽内的各端点处；和至少一根发光纤维，所述发光纤维连接在所述多个LED点光源之间。
[0014]在本实用新型的一个实施例中，所述发光纤维为柔性材料。
[0015]在本实用新型的一个实施例中，所述LED点光源与所述发光纤维的连接处设有折光圈。
[0016]在本实用新型的一个实施例中，还包括:至少一个电路模块，所述电路模块电性连接所述发光层和所述摩擦发电层，所述电路模块具体包括:整流电路和储能器件。
[0017]在本实用新型的一个实施例中，所述摩擦发电层具体包括:在同一层面设置的多个串联和/或并联的摩擦发电机。
[0018]在本实用新型的一个实施例中，所述多个摩擦发电机层叠设置为多层。
[0019]在本实用新型的一个实施例中，所述发光毯用于家用夜间照明、公共场合装饰或道路交通指示。
[0020]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0022]图1a至图1c是本实用新型实施例的发光毯的发光层的三种不同发光图案的示例图。
[0023]图2是本实用新型实施例的折光圈的示意图。
[0024]图3a为本实用新型第一实施例的发光毯的立体结构示意图。
[0025]图3b为图3a所不的发光毪的第一基板的上表面和下表面的不意图。
[0026]图4a为本实用新型第二实施例的发光毯的立体结构示意图。
[0027]图4b为图4a所不的发光毪的第一基板的上表面和下表面的不意图。
[0028]图5a为本实用新型第三实施例的发光毯的立体结构示意图。
[0029]图5b为图5a所不的发光毪的第一基板的上表面和下表面的不意图。
[0030]图5c为图5a所不的发光毪的第二基板的上表面和下表面的不意图。
[0031]图6a和图6b为本实用新型实施例的组合发光毯的两种不同组合方式示意图。
[0032]图7为组合发光毯在停车场的指向应用的示意图。
[0033]图8为本实用新型实施例的三层结构的摩擦发电机截面示意图。
[0034]图9为本实用新型实施例的四层结构的摩擦发电机截面示意图。
[0035]图10为本实用新型实施例的五层结构的摩擦发电机截面示意图。
[0036]图11为本实用新型实施例的另一种五层结构的摩擦发电机截面示意图。
【具体实施方式】
[0037]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0038]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺
时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0039]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0040]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0041]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0042]本实用新型提出了一种能够自显示图案的发光毯，该发光毯可以包括:第一基板I，发光层2、第一上盖面层3,摩擦发电层4以及第一下封底层5。第一基板I的上表面具有图形化设置的凹槽。发光层2在通电时能够发光。发光层设置在第一基板I上表面的图形化设置的凹槽内，因此发光层2也具有图形化的特点，可以起到装饰或指示的作用。第一上盖面层3位于第一基板I之上，起到封装作用。第一上盖面层3可以为透明材料制成，或者第一上盖面层3具有与第一基板I上表面的图形化设置的凹槽匹配的镂空部分，以使发光层2可视。由上可知第一基板I可以起到支撑发光层2的作用，并且第一基板I上表面的凹槽可以保持毯体的平整性，以及能保证凹槽中容纳的发光层2的安全性。摩擦发电层4受到挤压时能够产生电能。摩擦发电层4与发光层2电性连接。第一下封底层5位于第一基板I之下，同样起到封装作用。
[0043]当有外力作用于该实施例的发光毯表面时，摩擦发电层4受到挤压后将机械能转换为电能，从而为发光层2供电。发光层2将电能转换为光能,光线透过第一上盖面层3从发光毯顶部射出。此时，整个发光毯显示出装饰性或指示性的发光图案。
[0044]该实施例的发光毯能够灵活供电自发光，无需电池驱动、节约了能耗，无需更换电池、维护方便，以及不存在电池漏电危险、安全可靠。
[0045]在本实用新型的一个实施例中，发光层2与摩擦发电层4为垂直一体式结构。摩擦发电层4位于第一基板I与第一下封底层5之间，第一基板I的下表面具有适于容纳摩擦发电层4的凹槽。该第一基板I下表面的凹槽可以保持毯体的平整性，以及能保证凹槽中容纳的摩擦发电层4的安全性。该实施例的发光毯中，施力位置与发光位置一致，具有占地较小的优点。该实施例的发光毯可以应用于一些需要踩踏位置与发光位置相同的场合。例如，在酒店门厅处设置该实施例的发光毯，当有宾客进门站立在该发光毯上方时，发光毯中的摩擦发电层4受力发电，然后驱动发光层2发光，宾客可以看到“酒店LOGO”或“欢迎光临”等式样的发光图案。
[0046]在本实用新型的另一个实施例中，发光层2与摩擦发电层4为二者分体式结构。摩擦发电层4位于发光层2旁侧，而不是发光层2的垂直上方或下方。为了保护设在旁侧的摩擦发电层4，该实施例的发光毯还包括:第二基板6、第二上盖面层7以及第二下封底层
8。第二基板6用于支撑摩擦发电层4，第二基板6可以是上表面或者下表面具有适于容纳摩擦发电层4的凹槽。该第二基板6上表面或下表面的凹槽可以保持毯体的平整性，以及能保护凹槽中容纳的摩擦发电层4安全无恙。第二上盖面层7位于第二基板6之上。第二下封底层8位于第二基板6之下。该实施例的发光毯中，施力位置与发光位置分离，具有灵活布置、远程控制的优点。该实施例的发光毯可以应用于一些施力位置与发光位置不同的场合。例如，将该实施例的发光毯中的摩擦发电层4 (连同第二基板6、第二上盖面层7以及第二下封底层8)设置在车库出入口处，然后将该实施例的发光毯中的发光层2 (连同第一基板1、第一上盖面层I以及第一下封底层5)设在车库底部挡墙处。当有车辆准备倒车入库、轧在车库出入口处时，摩擦发电层4受力发电，然后驱动发光层2发光，可以为司机指不车库底部的位置。
[0047]在本实用新型的一个实施例中，第一基板I可以为弹性高分子材料，例如橡胶等等。弹性高分子材料质地较软，使得用户踩在发光毯上时感觉比较舒适。类似地，在包括第二基板6的实施例的发光毯中，第二基板6也可以为弹性高分子材料，例如橡胶。
[0048]在本实用新型的一个实施例中，发光层2包括多个LED点光源11，LED点光源均匀设置在第一基板I上表面的图形化设置的凹槽内。或者，发光层2包括至少一条贴片LED灯带，贴片LED灯带设置在第一基板I上表面的图形化设置的凹槽内。
[0049]在本实用新型的一个实施例中，发光层2包括:多个LED点光源21和至少一根发光纤维22。其中，LED点光源21设置在第一基板I上表面图形化设置的凹槽内的各端点处，发光纤维22连接在所述多个LED点光源之间。LED点光源21用于将电能转换为光能。发光纤维22被LED点光源21发出的光激发发光。LED点光源21与发光纤维22配合使用可以实现在较低的驱动电压和/或驱动电流条件下发出较亮的光线。LED点光源21和发光纤维22可以形成的图案可以为文字、LOGO、图形等，起到装饰和/或指示的作用。本申请对于图案不做具体限定，可根据设计需要形成任何图案。图1a至图1c列举了三种不同的发光层的发光图案示例。
[0050]需要说明的是，LED点光源21的数量和种类不做限定，可以根据设计需要进行适当的选择。例如:根据LED的亮度可以采用普通LED、高亮度LED、超高亮度LED等。根据LED的封装形式可以选择直插式LED、贴片式LED等。
[0051]需要说明的是，发光纤维22包括蓄光型自发光材料硫化锌或稀土铝酸盐。本申请对发光纤维22采用何种材料不做限定，可以根据设计需要进行适当的选择。
[0052]可选地，发光纤维22为柔性材料，例如掺杂有硫化锌的塑料光纤。柔性材料的发光纤维22可以根据设计需要进行弯曲、折叠形成所需图案。[0053]可选地，LED点光源21与发光纤维22连接处设有折光圈23。如图2所示，为使LED点光源21发出的光能够被有效利用，可以在LED点光源21与发光纤维22结合处设有折光圈结构23,以使LED点光源21的光照射在折光圈23上后被折射到发光纤维22内部而不是被耗散掉。
[0054]可选地，LED点光源21外部还可以设置有灯套，发光纤维22的端口连接到灯套中。这样可以使得LED点光源21与发光纤维22连接得更加稳固。
[0055]在本实用新型的一个实施例中，发光毯还可以包括:至少一个电路模块9。该电路模块9电性连接发光层2和摩擦发电层4。电路模块9优选设置在第一基板I上，也可以设置在其他位置。电路模块9的数量可以为一个或多个，优选多个以避免单个电路模块功能失效时影响发电地毯的使用效果。电路模块9具体可以包括:整流电路91和储能器件92。其中储能器件92可选为电容器。摩擦发电机4产生的电能经过整流电路91进行整流处理后，可储存于储能器件92中，再供给发光层2。在发光毯中增设储能模块92适用于不需要及时响应压力的使用情况，例如，不需要每走一步都闪亮，但一旦点亮其亮度和持续时间可以提闻。
[0056]在本实用新型的上述实施例中，为了获得更高的驱动电压和/或驱动电流，摩擦发电层4具体可以包括在同一层面内的多个串联和/或并联的摩擦发电机41。需要说明的是，摩擦发电层4也可以仅有一个摩擦发电机41。进一步地，为了发光毯的增大单位面积发电量，多个摩擦发电机41可以层叠设置为多层。需要说明的是，摩擦发电层4中的多个摩擦发电机41也可以仅排列为一层。
[0057]上述的摩擦发电机具体结构将在后面单独进行详细地描述。
[0058]为使本领域技术人员更好地理解本实用新型，下面结合图3a至图5c详细描述三个实施例的发光毯如下。
[0059]图3a为本实用新型第一实施例的发光毯的立体结构示意图。如图3a所示，该发光毯为垂直一体式结构，从上至下依次包括:第一上盖面层3、发光层2、第一基板1、摩擦发电层4以及第一下封底层5。其中，发光层2包括LED点光源21、发光纤维22以及导线24。第一上盖面层3中设有与发光纤维22形状匹配的镂空结构31，以使发光纤维22可视。镂空部位31还可以进一步地设置透明材料，以避免发光纤维22受到外力磨损。摩擦发电层4中包括一个摩擦发电机41以及导线42。第一基板I的边缘处设置有一个通孔，导线24穿过该通孔与导线42相连。
[0060]图3b为图3a所不的发光毪的第一基板I的上表面和下表面的不意图,其中左图为第一基板I的仰视不意图，右图为第一基板I的俯视不意图。如图3b所不,第一基板I下表面具有与摩擦发电机41和导线42形状相匹配的凹槽，并且第一基板I上表面也具有与LED点光源21、发光纤维22以及导线24形状相匹配的凹槽。
[0061]图4a为本实用新型第二实施例的发光毯的立体结构示意图。如图4a所示，该发光毪为垂直一体式结构，从上至下依次包括:第一上盖面层3、发光层2和电路模块9、第一基板1、摩擦发电层4以及第一下封底层5。其中，发光层2包括LED点光源21、发光纤维22以及导线24。第一上盖面层3中设有与发光纤维22形状匹配的镂空结构31，以使发光层2可视。镂空部位31还可以进一步地设置透明材料，以避免发光纤维22受到外力磨损。摩擦发电层4中包括多个摩擦发电机41以及导线42，多个摩擦发电机41串联和/或并联起来。第一基板I的边缘处设置有一个通孔，导线24穿过该通孔与导线42相连。
[0062]图4b为图4a所不的发光毪的第一基板I的上表面和下表面的不意图,其中左图为第一基板I的仰视不意图，右图为第一基板I的俯视不意图。如图4b所不,第一基板I下表面具有与摩擦发电机41和导线42形状相匹配的凹槽，并且第一基板I上表面也具有与LED点光源21、发光纤维22、导线24以及电路模块9形状相匹配的凹槽。
[0063]图5a为本实用新型第三实施例的发光毯的立体结构示意图，其中左图为该发光毯的发光部分的示意图，右图为该发光毯的发电部分的示意图。如图5a所示，该发光毯为二者分体式结构。发光毪的发光部分从上至下依次包括:第一上盖面层3、发光层2和电路模块9、第一基板I以及第一下封底层5。其中，发光层2包括LED点光源21、发光纤维22以及导线24。第一上盖面层3中设有与发光纤维22形状匹配的镂空结构31，以使发光层2可视。镂空部位31还可以进一步地设置透明材料，以避免发光纤维22受到外力磨损。发光毯的发电部分从上至下依次包括:第二上盖面层7、第二基板6、摩擦发电层4以及第二下封底层8。其中，摩擦发电层4中包括多个摩擦发电机41以及导线42，多个摩擦发电机41串联和/或并联起来。发光毯的发光部分与发电部分分别设在不同地点，然后将导线24与导线42相连(图中未示出)以实现摩擦发电层4与发光层2的电性连接。
[0064]图5b为图5a所不的发光毪的第一基板I的上表面和下表面的不意图,其中左图为第一基板I的仰视不意图，右图为第一基板I的俯视不意图。如图3b所不,第一基板I上表面具有与LED点光源21、发光纤维22、导线24以及电路模块9形状相匹配的凹槽。
[0065]图5c为图5a所不的发光毪的第二基板的上表面和下表面的不意图,其中左图为第二基板6的仰视不意图，右图为第二基板6的俯视不意图。如图5c所不，第二基板6下表面具有与摩擦发电机41和导线42形状相匹配的凹槽。
[0066]在某些需要压力较大或者需要远距离显示图案的场合中，可以采用组合发光毯的方案。具体地，在使用时，可以采用多个上述任一种二者分体式的发光毯，将发电部件和发光部件设置在合适位置，然后分别通过导线连接起来。图6a和图6b示出了组合发光毯的两种不同的组合方式。本申请对具体组合方式不做限定，可以根据设计需要进行适当的选择。
[0067]本实用新型实施例的发光毯可广泛应用于各种领域，例如:家用夜间照明、公共场合装饰或道路交通指示等等。如图7所示，可以在停车场的地面铺设组合工作的发光毯(组合形式可以参照图6a所示)。随着车辆进入停车场，摩擦发电机受挤压产生电能供给发光体，发光毯起到指向作用。
[0068]为使本领域技术人员更好地理解本实用新型，下面结合图8至图11具体介绍本实用新型实施例中的多种结构的摩擦发电机41。
[0069]在本实用新型的一个实施例中，可采用如图8所示的具有三层结构的摩擦发电机。如图8所示，摩擦发电机41包括:依次层叠的第一电极层1001，第一高分子聚合物绝缘层1002和第二电极层1003。其中，第二电极层1003与第一电极层1001构成摩擦发电机41的两个输出电极。优选地，为了进一步提高摩擦发电机41的发电效率，第一高分子聚合物绝缘层1002和第二电极层1003相对设置的两面中的至少一个面上设置有微纳结构1000。
[0070]根据本实用新型的一个实施例，第一高分子聚合物绝缘层1002为选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维(再生)海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜中的任意一种。
[0071]根据本实用新型的一个实施例，第一电极层1001所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；其中，金属是金、银、钼、钮、招、镍、铜、钛、铬、锡、铁、猛、钥、钨或钥;；合金是招合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、鹤合金、钥合金、银合金或钽合金。
[0072]根据本实用新型的一个实施例，第二电极层1003所用材料是金属或合金；其中，金属是金、银、钼、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钥、钨或钒；合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、鹤合金、钥合金、银合金或钽合金。
[0073]根据实用新型 申请人:的研究发现，金属与高分子聚合物摩擦，金属更易失去电子，因此采用金属电极与高分子聚合物摩擦也能提高能量输出。因此，上述的摩擦发电机41主要通过金属(第二电极层1003)与聚合物(第一高分子聚合物绝缘层1002)之间的摩擦来产生电能，主要利用了金属容易失去电子的特性，使第二电极层1003与第一电极层1001之间形成感应电场，从而产生电压和/或电流进行发电。
[0074]下面具体介绍一下如图8所示的摩擦发电机41的工作过程。当该摩擦发电机41的各层受到外力时，摩擦发电机41中的第二电极层1003与第一高分子聚合物绝缘层1002表面相互摩擦产生静电荷，从而导致第一电极层1001和第二电极层1003之间出现电势差。由于第一电极层1001和第二电极层1003之间电势差的存在，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当该摩擦发电机41的各层恢复到原来状态时，这时形成在第一电极层1001和第二电极层1003之间的内电势消失，此时已平衡的第一电极层1001和第二电极层1003之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。因此，可以在外电路中形成交流电信号。
[0075]在本实用新型的一个实施例中，可采用如图9所示的具有四层结构的摩擦发电机。如图9所示，摩擦发电机41包括:依次层叠的第一电极层2001，第一高分子聚合物绝缘层2002，第二高分子聚合物绝缘层2004和第二电极层2003。其中，第二电极层2003与第一电极层2001构成摩擦发电机41的两个输出电极。优选地，第一高分子聚合物绝缘层2002和第二高分子聚合物绝缘层2004相对设置的两个面中的至少一个面上设置有微纳结构(图中未示出)。
[0076]根据本实用新型的一个实施例，第一高分子聚合物绝缘层2002和第二高分子聚合物绝缘层2004分别为选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维(再生)海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜中的任意一种。
[0077]根据本实用新型的一个实施例，第一电极层2001和第二电极层2003所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；其中，金属是金、银、钼、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、猛、钥、鹤或钥;；合金是招合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、鹤合金、钥合金、银合金或钽合金。
[0078]其中，第一高分子聚合物绝缘层2002和第二高分子聚合物绝缘层2004的材质可以相同，也可以不同。如果两层高分子层的材质都相同，会导致摩擦起电的电荷量很小。根据本实用新型的一个实施例，第一高分子聚合物绝缘层2002和第二高分子聚合物绝缘层2004材质不同。
[0079]下面具体介绍一下如图9所示的摩擦发电机41的工作过程。当该摩擦发电机41的各层受到外力时，摩擦发电机41中的第一高分子聚合物绝缘层2002和第二高分子聚合物绝缘层2004表面相互摩擦产生静电荷，从而导致第一电极层2001和第二电极层2003之间出现电势差。由于第一电极层2001和第二电极层2003之间电势差的存在，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当该摩擦发电机41的各层恢复到原来状态时,这时形成在第一电极层2001和第二电极层2003之间的内电势消失，此时已平衡的第一电极层2001和第二电极层2003之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。因此可以在外电路中形成交流电信号。
[0080]在本实用新型的一个实施例中，可采用如图10所示的具有五层结构的摩擦发电机。如图10所示，摩擦发电机41包括依次层叠的:第一电极层3001，第一高分子聚合物绝缘层3002，居间薄膜层3005，第二高分子聚合物绝缘层3004和第二电极层3003。其中，第二电极层3003与第一电极层3001构成摩擦发电机41的两个输出电极。根据本实用新型的一个实施例，第一高分子聚合物绝缘层3002与居间薄膜层3005相对设置的两个面中的至少一个面上设置有微纳结构，和/或，第二高分子聚合物绝缘层3004与居间薄膜层3005相对设置的两个面中的至少一个面上设置有微纳结构(图中未示出)。
[0081]根据本实用新型的一个实施例，第一高分子聚合物绝缘层3002和第二高分子聚合物绝缘层3004和居间薄膜层3005分别为选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维(再生)海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜中的任意一种。
[0082]根据本实用新型的一个实施例，第一高分子聚合物绝缘层3002、第二高分子聚合物绝缘层3004和居间薄膜层3005材质可以相同，也可以不同。如果三层高分子聚合物绝缘层的材质都相同，会导致摩擦起电的电荷量很小。优选地，第一高分子聚合物绝缘层3002、第二高分子聚合物绝缘层3004材料相同，第一高分子聚合物绝缘层3002和居间薄膜层3005材质不同。
[0083]根据本实用新型的一个实施例，第一电极层3001和第二电极层3003所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；其中，金属是金、银、钼、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、猛、钥、鹤或钥;；合金是招合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、鹤合金、钥合金、银合金或钽合金。
[0084]下面具体介绍一下如图10所示的摩擦发电机41的工作原理。当该摩擦发电机41的各层受到外力时，摩擦发电机41中的第一高分子聚合物绝缘层3002与居间薄膜层3005相互摩擦产生静电荷，和/或，第二高分子聚合物绝缘层3004与居间薄膜层3005相互摩擦产生静电荷，从而导致第一电极层3001和第二电极层3003之间出现电势差。由于第一电极层3001和第二电极层3003之间电势差的存在，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当该摩擦发电机41的各层恢复到原来状态时，这时形成在第一电极层3001和第二电极层3003之间的内电势消失，此时已平衡的第一电极层3001和第二电极层3003之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。因此可以在外电路中形成交流电信号。
[0085]在本实用新型的一个实施例中，可采用如图11所示的另一种具有五层结构的摩擦发电机。如图11所示，摩擦发电机41包括依次层叠的:第一电极层4001，第一高分子聚合物绝缘层4002，居间电极层4006，第二高分子聚合物绝缘层4004和第二电极层4003。其中，第一电极层4001和第二电极层4003共同构成摩擦发电机41的一个输出电极，居间电极层4006构成摩擦发电机41的另一个输出电极。优选地，第一高分子聚合物绝缘层4002与居间电极层4006相对设置的两个面中的至少一个面上设置有微纳结构，和/或，第二高分子聚合物绝缘层4004与居间电极层4006相对设置的两个面中的至少一个面上设置有微纳结构(图中未示出)。
[0086]根据本实用新型的一个实施例，第一高分子聚合物绝缘层4002和第二高分子聚合物绝缘层4004分别为选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维(再生)海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜中的任意一种。
[0087]根据本实用新型的一个实施例，第一高分子聚合物绝缘层4002和第二高分子聚合物绝缘层4004材质可以相同，也可以不同。优选的，第一高分子聚合物绝缘层4002和第二高分子聚合物绝缘层4004相同，能减少材料种类，使本实用新型的制作更加方便。
[0088]根据本实用新型的一个实施例，第一电极层4001和第二电极层4003所用材料是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；其中，金属是金、银、钼、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、猛、钥、鹤或钥;；合金是招合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、鹤合金、钼合金、银合金或钽
I=1-Wl O
[0089]根据本实用新型的一个实施例，居间电极层4006所用材料是金属或合金；其中，金属是金、银、钼、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钥、钨或钒；合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、鹤合金、钥合金、银合金或钽合金。
[0090]下面具体介绍一下如图11所示的摩擦发电机41的工作过程。当该摩擦发电机41的各层受到外力时，摩擦发电机41中的第一高分子聚合物绝缘层4002与居间电极层4006相互摩擦产生静电荷，和/或，第二高分子聚合物绝缘层4004与居间电极层4006相互摩擦产生静电荷，从而导致第一电极层4001和第二电极层4003之间出现电势差。由于第一电极层4001和第二电极层4003之间电势差的存在，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当该摩擦发电机41的各层恢复到原来状态时，这时形成在第一电极层4001和第二电极层4003之间的内电势消失，此时已平衡的第一电极层4001和第二电极层4003之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。因此可以在外电路中形成交流电信号。
[0091]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。
[0092]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种发光毪，其特征在于，包括: 第一基板，所述第一基板的上表面具有图形化设置的凹槽； 发光层，所述发光层设置在所述第一基板上表面的图形化设置的凹槽内，所述发光层在通电时能够发光； 第一上盖面层，所述第一上盖面层位于所述第一基板之上，所述上盖面层为透明材料制成或者所述上盖面层具有与所述第一基板上表面的图形化设置的凹槽匹配的镂空部分； 摩擦发电层，所述摩擦发电层受到挤压时能够产生电能，所述摩擦发电层与所述发光层电性连接；以及 第一下封底层，所述第一下封底层位于所述第一基板之下。
2.根据权利要求1所述的发光毯，其特征在于，所述第一基板下表面设置有凹槽，所述摩擦发电层设置在所述第一基板下表面的凹槽内。
3.根据权利要求1所述的发光毯，其特征在于，还包括: 第二基板，所述第二基板位于所述第一基板旁侧，所述第二基板上表面或下表面设置有凹槽，所述摩擦发垫层设置在所述第二基板上表面或下表面的凹槽内； 第二上盖面层，所述第二上盖面层设置在所述第二基板之上；以及 第二下封底层，所述第二下封底层设置在所述第二基板之下。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的发光毯，其特征在于，所述第一基板为弹性高分子材料。
5.根据权利要求3所述的发光毯，其特征在于，所述第二基板为弹性高分子材料。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的发光毯，其特征在于，所述发光层具体包括: 多个LED点光源，所述LED点光源均匀设置在所述第一基板上表面的图形化设置的凹槽内；或 至少一条贴片LED灯带，所述贴片LED灯带设置在所述第一基板上表面的图形化设置的凹槽内。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的发光毯，其特征在于，所述发光层具体包括: 多个LED点光源，所述LED点光源设置在所述第一基板上表面图形化设置的凹槽内的各端点处；和 至少一根发光纤维，所述发光纤维连接在所述多个LED点光源之间。
8.根据权利要求7所述的发光毯，其特征在于，所述发光纤维为柔性材料。
9.根据权利要求7所述的发光毯，其特征在于，所述LED点光源与所述发光纤维的连接处设有折光圈。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的发光毯，其特征在于，还包括: 至少一个电路模块，所述电路模块电性连接所述发光层和所述摩擦发电层，所述电路模块具体包括:整流电路和储能器件。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的发光毯，其特征在于，所述摩擦发电层具体包括:在同一层面设置的多个串联和/或并联的摩擦发电机。
12.根据权利要求11所述的发光毯，其特征在于，所述多个摩擦发电机层叠设置为多层。
【文档编号】F21V33/00GK203709764SQ201320822710
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】马贺然, 孙利佳, 刘红阁, 郝立星, 王珊, 赵豪, 徐传毅 申请人:纳米新能源（唐山）有限责任公司